钢管机井资料

根据项目区水文地质勘探报告，该区地下水丰富，潜水埋深10～25米，潜水矿化度小于1g/L，成井深度60m ～190m ，单井涌水量200～300m3/h，动水位深21～36m ，含水层厚度30～70m 。
设计孔径?750mm ，井管为?377钢管（钢管壁厚8mm ），采用回旋钻配泥浆泵钻进，允许倾斜度0.05%。滤水管采用穿孔管缠丝过滤器。井管外设滤水层，采用砂砾滤料。底端设沉淀管，管长5m ，底部用砼封闭。顶部3m 采用粘土封闭。采用空压机洗井、做抽水试验合格后，交付使用。
（1）管井设计
依据《机井技术规范》SL256-2000及《机井技术手册》（水利部农村水利司编，1995年）进行管井设计。
①管井设计出水量的确定
在规划设计阶段多采用由抽水试验得到的经验公式来确定，即按多落程（一般不小于3～5次）稳定流抽水试验所得资料，在普通坐标纸上绘制出Q （出水量）和S （抽水降深）的关系曲线，然后再根据曲线的特征，判定某一最接近的经验公式进行计算。
②管井的结构设计

（2）过滤器、井壁管直径的确定和井管材料的选择
①过滤器和井壁管直径的确定
按《农用机井技术规范》式（3-1）求过滤器外径，即
D≥Qt/3.14pLv
式中：D 为过滤器外径，m ；Qt 为管井设计出水量，m3/s；p 为过滤器的开孔率，以小数计；L 为过滤器的有效长度，m ；v 为入管流速（从孔眼中平均进入），m/s。
②井管管材的选择
由于钢管具有机械强度高，规格尺寸标准统一，施工安装方便且成井容易等优点，故井管选用直缝卷焊钢管，管径为377mm ，壁厚为8mm 。质量要求：断面为圆型，管口平

整，并与管中心线垂直，管身平直无弯曲，壁厚均匀。
（3）过滤器结构设计
过滤器选型
因填砾过滤器优点很多，适用于各种含水层，防砂过水效果好，故选用填砾过滤器，采用穿孔管缠丝过滤器。
②过滤器设计
穿孔管缠丝过滤器是由穿孔管和缠绕在其外周的线材而构成滤水缝隙。钢筋骨架由一组直径10mm 的纵向钢筋（又称垫筋）组成，间距60㎜，两端均焊在钢管上。为使钢筋平直成围栏状，在其中间应每隔500mm 加一道支撑环。
穿孔管的孔眼直径20㎜，开孔率31%。缠丝用直径3mm 的镀锌铁丝，用锡焊在垫筋上。
缠丝缝隙的宽度可按下式计算：
均匀含水层                   t=(1.0-1.5)d50
非均匀含水层                 t=d30-d40
式中d30、d40 、d50是含水层砂样过筛累计重量为30%、40%、50%时的最大粒径，mm 。
缠丝过滤器的空隙率可按下式计算：
p1=(1-d1/m1)(1-d2/m2)
式中：p1 为缠丝过滤器的孔隙率，%；d1 为垫筋的直径，mm ；m1为垫筋中心距离，mm ；d2为缠丝直径，mm ； m2为缠丝中心距离，mm 。
（4）滤料（填砾）设计
①滤料的平均粒径可按下式计算选定：
D50=Md50
式中：D50滤料过筛累计重量为50%时的最大颗粒直径；d50是含水层砂样过筛累计重量为50%时的最大粒径，

mm ；M 为倍比系数，在《农用机井技术规范》中，取倍比系数M=8～

10。在钻孔过程中，对含水层每4m 取样筛分。
②滤料厚度的确定
《农用机井技术规范》中规定：中、粗沙含水层，填砾厚度不小于100mm ；细砂以下含水层，填砾厚度不小于150mm 。设计采用填砾厚度不小于150mm 。
③滤料填充高度
填砾过滤器多由人工回填规格滤料，往往很难填实，因此为补充在洗井和抽水试验过程中，滤料沉实下移，要求适当增加填砾高度，一般要求过滤器的上端多填8m 以上。为防止过滤器下端涌砂，多在下端填滤料2m 以上。
④滤料的质量
作为滤料的砾石，必须质地坚硬，磨圆度好，具有较好的渗透力和阻挡砂粒的能力，不易因化学作用而遭到腐蚀破坏。
(5)井孔直径和深度的确定
①井孔直径的确定
对于填砾类过滤器的管井，其井孔的直径要充分考虑围填人工滤料的需要厚度。如滤料的厚度设计为a ，则在过滤器部分的井孔直径最小应为：
D1,t=D+2a
由上式计算所得的井孔直径D1,t ，仅能视为初拟者或最小者。它能否满足设计要求，还需进行水力计算校核。
可以用下式进行校核
D1,S≥Qt/3.14L1v1
式中：v1不同含水层允许渗透流速；L1为井孔出水面的高度，在一般情况下，其值与过滤器的长度相近，可令L1=L; D1,S 为按渗透流速所计算得的井孔直径；其余符号同前。
然后将求得的D1,t 和D1,S 进行比较，挑选其中最大值作为设计井孔直径。
设计井孔直径750㎜。
②井孔深度的确定
在一般情况下，井孔的深度主要根据含水层的埋藏深度和其

厚度来定，或等于井壁管、过滤器和沉淀管各长度的总和。沉淀管取为8m ；井壁管的长度则要由过滤器在井孔的位置和长度而定。